基于波束形成算法的声源定位与DSP实现 被引量：9

1

作者 张自嘉 李贺 +1 位作者 花晓蕾 张丽萍 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第1期117-121,共5页

声源定位在军事、工业噪声定位等领域具有广泛应用,基于麦克风阵列信号的波束形成是声源定位的主要方法。与传统波束形成算法相比,最小方差无失真响应(MVDR)算法具有较大优势,但MVDR算法运算量大,一般处理器无法满足实时性要求。针对波... 声源定位在军事、工业噪声定位等领域具有广泛应用,基于麦克风阵列信号的波束形成是声源定位的主要方法。与传统波束形成算法相比,最小方差无失真响应(MVDR)算法具有较大优势,但MVDR算法运算量大,一般处理器无法满足实时性要求。针对波束形成算法的数据量大,运算复杂的特点,选取TI公司推出的TMS320DM642定点DSP芯片,采用C和汇编语言混合编程,实现了8个麦克风组成的均匀圆阵基于MVDR算法在TMS320DM642DSP的应用,其处理速度比在ARM上快,具有速度快,精度高,实用性强的特点。 展开更多

关键词 麦克风阵列 声源定位 最小方差无失真响应(MVDR) TMS320DM642

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基于蚁群和自适应滤波的模糊聚类图像分割 被引量：7

2

作者 张自嘉 岳邦珊 +2 位作者 潘琦 季俊 陈海秀 《电子技术应用》 北大核心 2015年第4期144-147,共4页

为了改进模糊C均值聚类(FCM)算法对初始聚类中心敏感、抗噪性能较差、运算量大的问题,提出一种新的基于蚁群和自适应滤波的模糊聚类图像分割方法(ACOAFCM)。首先,该方法利用改进的蚁群算法确定初始聚类中心,作为FCM初始参数,克服FCM算... 为了改进模糊C均值聚类(FCM)算法对初始聚类中心敏感、抗噪性能较差、运算量大的问题,提出一种新的基于蚁群和自适应滤波的模糊聚类图像分割方法(ACOAFCM)。首先,该方法利用改进的蚁群算法确定初始聚类中心,作为FCM初始参数,克服FCM算法对初始聚类中心的敏感;其次,采用自适应中值滤波抑制图像噪声干扰,增强算法的鲁棒性;最后,用直方图特征空间优化FCM目标函数,对图像进行分割,减少运算量。实验结果表明,该方法克服了FCM算法对初始聚类中心的依赖,抗噪能力强,收敛速度快,分割精度高。 展开更多

关键词 FCM聚类算法 蚁群算法 图像分割 自适应中值滤波 直方图特征

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大气带电粒子对电磁波的散射研究 被引量：4

3

作者 张自嘉 王其 +2 位作者 孙亚杰 陈海秀 杨长松 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期758-764,共7页

研究大气中带电粒子对电磁波的散射特性,对利用遥感方法雷达探测云层、雷电预警、分析沙尘对电磁波传播的影响等具有重要意义。从宏观和微观两个方面分析了瑞利散射条件下大气粒子带电对电磁波散射的影响。宏观和微观分别反映了电磁波... 研究大气中带电粒子对电磁波的散射特性,对利用遥感方法雷达探测云层、雷电预警、分析沙尘对电磁波传播的影响等具有重要意义。从宏观和微观两个方面分析了瑞利散射条件下大气粒子带电对电磁波散射的影响。宏观和微观分别反映了电磁波散射的两种机制,分别对应的是受电场作用后电荷运动形成宏观电流对电磁波的散射,以及单个电荷(电子)受电场作用后在平衡位置附近振动而引起的电磁散射。通过对比中性粒子和所带电荷对电磁波的散射截面量级,分析了大气粒子带电后对电磁波散射的影响。研究表明:宏观上粒子所带电荷对电磁波的散射没有影响,而微观上,在某些频率附近,粒子所带电荷会对电磁波的散射产生较大影响。 展开更多

关键词 大气带电粒子 电磁波散射 瑞利散射

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带电粒子的Mie散射研究 被引量：4

4

作者 张自嘉 潘琦 陈海秀 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期429-436,共8页

利用电磁波散射理论研究了带电粒子的电磁波散射特性,给出了散射系数与电磁阻抗系数及表面电导率的关系,计算和对比了不同面电导率的粒子与中性粒子对电磁波散射系数和散射能量分布的差别.计算结果表明:面电荷使面电导率达到微西门子量... 利用电磁波散射理论研究了带电粒子的电磁波散射特性,给出了散射系数与电磁阻抗系数及表面电导率的关系,计算和对比了不同面电导率的粒子与中性粒子对电磁波散射系数和散射能量分布的差别.计算结果表明:面电荷使面电导率达到微西门子量级时,会有明显的影响随着面电导率的增加,散射系数发生较大变化,但当面电导率达到一定值时,散射系数趋于恒定;对尺度较大的粒子,带电后的散射系数减小,但沿不同方向的散射能量会重新分配,一些方向散射增强,另一些方向散射减小;尺度较小的粒子带电后,散射系数增大,但能量沿不同方向的重新分配不明显. 展开更多

关键词 带电粒子 电磁波散射 MIE散射

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基于S3C2440和AD9248的高速采集系统的设计 被引量：4

5

作者 张自嘉 徐向明 《电子技术应用》 北大核心 2011年第1期68-70,共3页

设计了一个利用高速A/D、FIFO以及ARM9实现的高速数据采集系统。通过ARM9控制高速A/D转换和FIFO的读写,并采用大容量的板载数据存储器,可以实现较长时间的连续采集。设计了网络接口和USB接口实现数据的保存和传输,并设计了GPS授时模块... 设计了一个利用高速A/D、FIFO以及ARM9实现的高速数据采集系统。通过ARM9控制高速A/D转换和FIFO的读写,并采用大容量的板载数据存储器,可以实现较长时间的连续采集。设计了网络接口和USB接口实现数据的保存和传输,并设计了GPS授时模块接口以实现多个站点的同时数据采集。 展开更多

关键词 数据采集 AD9248 FIFO S3C2440

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压电晶体最大特征系数切向判定方法 被引量：3

6

作者 张自嘉 施文康 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期99-102,共4页

利用特征系数最大的压电晶体切型,可以获得较强的压电效应.给出了一种利用最优化方法确定特征系数最大的压电晶体切向的计算方法.压电晶体各系数矩阵的矩阵元随不同的旋转切割方向而变化,对二次旋转切割,它们是两个旋转角的连续函数.以... 利用特征系数最大的压电晶体切型,可以获得较强的压电效应.给出了一种利用最优化方法确定特征系数最大的压电晶体切向的计算方法.压电晶体各系数矩阵的矩阵元随不同的旋转切割方向而变化,对二次旋转切割,它们是两个旋转角的连续函数.以压电系数为例,给出了二次旋转后各矩阵元的表达式和部分矩阵元随两个旋转角变化的三维曲面.各矩阵元的绝对值均存在一个最大值,有些最大值比原始坐标系中的最大值要大.针对LiNbO3晶体的压电系数矩阵,利用所给出的方法计算了每一矩阵元的最大值和相应的切割方法(2个旋转切角). 展开更多

关键词 压电晶体 切向 最大特征系数

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EH包层模及互耦合对长周期光纤光栅谱特性的影响 被引量：2

7

作者 张自嘉 施文康 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期220-223,共4页

利用光波导的模耦合理论以及光纤中传播常数与波长的近似线性关系,研究了基于导模和不同包层模耦合的长周期光纤光栅的透射谱特点.对一阶低次包层模,透射谱较窄,随着模序增加,透射谱变宽;在某一模序附近,谱宽达到最大;以后随模序增大,... 利用光波导的模耦合理论以及光纤中传播常数与波长的近似线性关系,研究了基于导模和不同包层模耦合的长周期光纤光栅的透射谱特点.对一阶低次包层模,透射谱较窄,随着模序增加,透射谱变宽;在某一模序附近,谱宽达到最大;以后随模序增大,谱宽迅速变小.对模序较高的包层模(一阶),相邻的HE和EH包层模的传播常数相差不大,而且导模和它们的耦合系数接近,因此能够在较近的波段范围内同时和它们产生耦合,从而对谱分布产生一定影响.包层模互耦合的条件较难满足,即使偶有满足其影响也很小,可以忽略.利用不同的包层模,可以设计出透射谱很宽或很窄的长周期光纤光栅. 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 包层模 谱特性 耦合

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金属包层光纤的包层模式 被引量：1

8

作者 张自嘉 施文康 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1847-1850,共4页

为了研究金属包层长周期光纤光栅(LPFGs)的特性,需要研究金属包层光纤的包层模.根据金属包层光纤的特点,给出了金属包层光纤包层模的本征方程,讨论了这一复本征方程的求解方法,并研究了不同金属包层对包层模传播常数和损耗的影响.结果表... 为了研究金属包层长周期光纤光栅(LPFGs)的特性,需要研究金属包层光纤的包层模.根据金属包层光纤的特点,给出了金属包层光纤包层模的本征方程,讨论了这一复本征方程的求解方法,并研究了不同金属包层对包层模传播常数和损耗的影响.结果表明,对低电阻率的金属如金、银等,介电常数的虚部对低阶模的传播常数影响较小,尤其是对HE模影响更小,对铝、镍等影响稍大.金属包层对包层模的损耗,与光波长、包层模序和金属类型有关.介电常数虚部大(绝对值),而且包层模序也大时,损耗较大. 展开更多

关键词 纤维光学 金属包层光纤 长周期光纤光栅 包层模

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取样布拉格光纤光栅的谐振方程 被引量：1

9

作者 张自嘉 王昌明 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期552-554,557,共4页

利用傅里叶变换和耦合模理论得到了取样布拉格光纤光栅的谐振方程,确定了其多谐振峰的位置。这一方程与光栅的周期和取样周期有关,它们共同确定了各反射峰的中心波长,与取样时的占空比、光栅长度和耦合系数没有关系。将谐振方程确定的... 利用傅里叶变换和耦合模理论得到了取样布拉格光纤光栅的谐振方程,确定了其多谐振峰的位置。这一方程与光栅的周期和取样周期有关,它们共同确定了各反射峰的中心波长,与取样时的占空比、光栅长度和耦合系数没有关系。将谐振方程确定的谐振峰位置和传输矩阵得到的结果进行了比较,二者是一致的。利用谐振方程可以方便地得到取样布拉格光纤光栅的反射峰间隔。本文的结论对研究、设计和制作取样布拉格光纤光栅具有参考意义。 展开更多

关键词 纤维光学 取样布拉格光纤光栅 谐振方程 梳状光谱

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对设计性实验的一些思考 被引量：24

10

作者 张自嘉 王文栓 《大学物理》 2000年第2期35-37,47,共4页

讨论了大学物理教学中设计性实验的不同形式和要求方法，包括理论教学中的原理性设计实验、操作性设计实验和制作性设计实验，以及对已有实验方案进行改进．对不同的实验题目可要求给出一种最佳方案或给出尽可能多的方案，给出了几个参... 讨论了大学物理教学中设计性实验的不同形式和要求方法，包括理论教学中的原理性设计实验、操作性设计实验和制作性设计实验，以及对已有实验方案进行改进．对不同的实验题目可要求给出一种最佳方案或给出尽可能多的方案，给出了几个参考题目和部分题目实现的参考方案． 展开更多

关键词 设计性实验 创新教育 物理教学

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基于PSO-BP神经网络的短期光伏系统发电预测 被引量：28

11

作者 张佳伟 张自嘉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第8期28-32,共5页

对光伏发电影响因素进行了分析,建立了粒子群算法优化的前向神经网络光伏系统发电预测模型。该模型利用了粒子群算法来优化神经网络内部连接权值和阈值,兼具粒子群和BP神经模型的优点,具有较好的收敛速度,泛化性能与预测精度。将光伏电... 对光伏发电影响因素进行了分析,建立了粒子群算法优化的前向神经网络光伏系统发电预测模型。该模型利用了粒子群算法来优化神经网络内部连接权值和阈值,兼具粒子群和BP神经模型的优点,具有较好的收敛速度,泛化性能与预测精度。将光伏电站发电历史数据与天气情况作为样本,运用所建立的模型进行了训练与预测。结果表明,经过粒子群优化的BP网络模型预测精度高于典型BP网络,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 光伏系统 发电预测 粒子群优化 神经网络 气象因素

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水声二维角估计中几种基阵的方向图比较

12

作者 刘伟 王昌明 张自嘉 《舰船科学技术》 2009年第5期60-64,共5页

均匀圆阵、矩形面阵和十字阵是水声二维角估计中最常见的3种基阵阵形。在相同阵元数和目标方位参数的条件下,对这几种阵形方向图的相关技术指标进行了性能分析。仿真结果表明,均匀圆阵分辨力较高,矩形面阵空间增益最高。

关键词 水声定位 二维角估计 基阵方向图 性能比较

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智能室内空气净化系统设计 被引量：5

13

作者 姚佳 张自嘉 朱莉 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第1期203-208,共6页

对室内空气的净化,可提高人们工作和生活环境的空气质量。设计了一种基于C8051F020单片机的智能室内空气净化系统,该系统主要包括气体传感器阵列数据采集模块、电机和紫外灯驱动控制模块、紫外灯灯管信号反馈模块、TFT液晶触摸显示模块... 对室内空气的净化,可提高人们工作和生活环境的空气质量。设计了一种基于C8051F020单片机的智能室内空气净化系统,该系统主要包括气体传感器阵列数据采集模块、电机和紫外灯驱动控制模块、紫外灯灯管信号反馈模块、TFT液晶触摸显示模块、红外遥控和蜂鸣器发声装置等,实现了空气净化过程的智能控制,提供了TFT液晶触摸显示的友好操作界面。实验证明该系统具有可靠性高、性能稳定、效果明显等特点,可适应不同的应用场合。 展开更多

关键词 C8051F020单片机 室内空气净化系统 智能控制 友好操作界面

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基于CamShift跟踪算法的塔吊监控系统设计 被引量：3

14

作者 王旭 张自嘉 王慧敏 《电子器件》 CAS 北大核心 2013年第6期859-863,共5页

为了解决塔吊驾驶员因视觉盲区而造成的各种安全事故问题,提出了一种针对塔吊驾驶员使用的无线视频监控系统。系统的采集和接收终端采用S3C6410微处理器芯片,移植OpenCV视觉库到系统终端,调用CamShift算法实现对吊钩的实时跟踪。结合终... 为了解决塔吊驾驶员因视觉盲区而造成的各种安全事故问题,提出了一种针对塔吊驾驶员使用的无线视频监控系统。系统的采集和接收终端采用S3C6410微处理器芯片,移植OpenCV视觉库到系统终端,调用CamShift算法实现对吊钩的实时跟踪。结合终端的WIFI模块将网关节点嵌入服务器从而连接到无线AP,驾驶员通过便携式接收终端访问无线AP获得实时跟踪图像。测试结果表明:视频传输系统稳定可靠,实时跟踪准确,满足驾驶员实时监控需求。 展开更多

关键词 嵌入式 视频传输 OPENCV CAMSHIFT算法 WIFI

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基于ARM11的塔吊监控系统设计 被引量：3

15

作者 王旭 张自嘉 王慧敏 《电子技术应用》 北大核心 2013年第10期29-32,共4页

塔吊驾驶员在操作塔吊时经常遇到视觉盲区,对吊钩高度难以把握,只能靠经验感觉操作,极易引起安全事故。系统以S3C6410微处理器芯片为核心,搭建了单目测距监控系统,结合塔吊吊钩的形状及颜色特征,根据单目测距原理完成对吊钩下放距离的检... 塔吊驾驶员在操作塔吊时经常遇到视觉盲区,对吊钩高度难以把握,只能靠经验感觉操作,极易引起安全事故。系统以S3C6410微处理器芯片为核心,搭建了单目测距监控系统,结合塔吊吊钩的形状及颜色特征,根据单目测距原理完成对吊钩下放距离的检测,并通过WiFi无线模块实现视频的实时传输。实验结果表明,视频传输稳定可靠,单目测距较为准确,满足塔吊驾驶员对视频以及高度的实时性要求。 展开更多

关键词 嵌入式 视频传输 单目测距 WIFI

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基于ARM和CPLD的无线风速仪设计 被引量：3

16

作者 陆健 张自嘉 《电子器件》 CAS 北大核心 2014年第6期1130-1135,共6页

分析了在平面三角形阵列中利用超声波时差法测量风速风向的基本原理,设计了基于ARM和CPLD微处理器的无线风速仪。给出了以LPC1768和EPM240T100C5芯片为核心的超声波无线风速仪的设计实现方法。重点阐述了超声波驱动电路、信号调理电路... 分析了在平面三角形阵列中利用超声波时差法测量风速风向的基本原理,设计了基于ARM和CPLD微处理器的无线风速仪。给出了以LPC1768和EPM240T100C5芯片为核心的超声波无线风速仪的设计实现方法。重点阐述了超声波驱动电路、信号调理电路、无线收发模块以及系统软件的设计。实验结果表明,该系统可以精确测量风速与风向,且工作可靠稳定。 展开更多

关键词 超声波测风 时差法 ZIGBEE LPC1768 EPM240T100C5

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基于有限元分析的直流电机控制策略

17

作者 季俊 张自嘉 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第4期942-945,共4页

无轴承无刷直流电机集成了直流和交流电机的优点,具有重要的实际应用价值,针对传统悬浮力控制方法存在工作复杂、逆变器通断频繁等缺陷,为了提高磁悬浮力的控制效果,提出了基于有限元分析的无轴承无刷直流电机悬浮力控制策略。首先对无... 无轴承无刷直流电机集成了直流和交流电机的优点,具有重要的实际应用价值,针对传统悬浮力控制方法存在工作复杂、逆变器通断频繁等缺陷,为了提高磁悬浮力的控制效果,提出了基于有限元分析的无轴承无刷直流电机悬浮力控制策略。首先对无轴承无刷直流电机的结构以及悬浮力产生的原理进行了分析,然后采用有限元分析法对电机转矩和悬浮力进行计算,从而实现无轴承无刷直流电机控制,最后采用MATLAB/Simulink工具对其性能进行测试与验证。结果表明,本文策略可以提高转子悬浮的稳定性,能够保证无轴承无刷直流电机的正常运行。 展开更多

关键词 无轴承无刷 有限元分析 直流电机 逆变器通断 控制策略

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